Question

5．如图表示有关物质（均由1～18号元素形成）之间的转化关系，其中A为常见的金属单质，B为非金属单质（一般是黑色粉末），C是常见的无色无味液体，D是淡黄色的固体化合物．（反应条件图中已省略．）
（1）反应①中的C、D均过量，该反应的化学方程式是2H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂↑；2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（2）反应②中，若B与F物质的量之比为4：3，则G与H的物质的量之比为1：1；
（3）反应③的化学方程式为2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，该反应中，若产生标况下的33.6L F，转移电子的数目为1.806×10²⁴；
（4）反应④的离子方程式为2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-．；
（5）溶液乙呈碱性，其原因是CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-（用离子方程式表示），溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）．

Answer 1

分析 转化关系中各物质均由短周期元素组成，A为常见的金属单质，则A为Al，B为非金属单质，一般是黑色粉末，则B为碳，C是常见的无色无味液体，C为H₂O，D是淡黄色的固体化合物，则D为Na₂O₂，由反应①可知甲为NaAlO₂，E、F分别为O₂和H₂中的一种，B能与F反应生成G与H，且G能与过氧化钠反应生成F与K，可推知F为O₂，E为H₂，G为CO₂，H为CO，K为Na₂CO₃，由反应④可知L为Al（OH）₃，溶液乙为Na₂CO₃溶液，据此解答．

解答 解：转化关系中各物质均由短周期元素组成，A为常见的金属单质，则A为Al，B为非金属单质，一般是黑色粉末，则B为碳，C是常见的无色无味液体，C为H₂O，D是淡黄色的固体化合物，则D为Na₂O₂，由反应①可知甲为NaAlO₂，E、F分别为O₂和H₂中的一种，B能与F反应生成G与H，且G能与过氧化钠反应生成F与K，可推知F为O₂，E为H₂，G为CO₂，H为CO，K为Na₂CO₃，由反应④可知L为Al（OH）₃，溶液乙为Na₂CO₃溶液，
（1）反应①中的C、D均过量，生成的氢氧化钠溶液能和Al完全反应，该反应的化学方程式是：2H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
故答案为：2H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂↑；2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（2）由上述分析可知，G为CO₂，H为CO，反应②中，若C与O₂物质的量之比为4：3，则n（C）：n（O）=2：3，根据原子守恒可知[n（CO₂）+n（CO）]：[2n（CO₂）+n（CO）]=4：6，整理得n（CO₂）：n（CO）=1：1，
故答案为：1：1；
（3）D为Na₂O₂，G为CO₂，反应③为二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和二氧化碳，反应方程式为2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，根据方程式可知，当产生标况下的33.6L即1.5mol氧气，转移电子的数目为3×6.02×10²³=1.806×10²⁴，
故答案为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；1.806×10²⁴；
（4）反应④的离子方程式为：2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-，
故答案为：2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-；
（5）溶液乙为Na₂CO₃溶液，因为碳酸根离子能水解，使溶液呈碱性，反应的离子方程式为CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，由于碳酸根的一级水解大于二级水解，所以溶液中离子浓度关系为c（Na+）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺），
故答案为：碱；CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；c（Na+）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）．

点评 本题考查无机物的推断，难度中等，注意充分利用转化关系中物质均为短周期元素组成，结合题目信息中A为常见金属及物质的颜色、转化关系中特殊反应进行推断，需要学生熟练掌握元素化合物知识．